Оборудование для холодной ковки

Как сделать станок торсион?

Для такого инструмента холодной ковки подготовьте:

• листовую сталь;
• тиски;
• болгарку;
• крепежи — гайки с болтами;
• понижающий редуктор;
• электродвигатель;
• цепь;
• сварочный аппарат;
• двутавр.

Чтобы быстро собрать станок, придерживайтесь следующей последовательности действий:

1. Возьмите в качестве основы двутавр.
2. Приварите с одной стороны к нему стальной лист.
3. К нему закрепите тиски — приварите и закрепите болты с гайками.
4. К тискам приварите пластины сверху и снизу — это исключит выскальзывание металла при натяжении.
5. С другой стороны двутавра закрепите ролики, а на них установите платформу.
6. Сверху на этой конструкции установите и закрепите еще одни тиски, но с подвижной центральной частью.
7. Сверьте, чтобы оба узла по разные стороны двутавра располагались на одной высоте.
8. Приделайте ручку из стальных прутков — обод, прокручиванием которой вы и будете загибать металл.
9. Соедините асинхронный двигатель с понижающим редуктором болтами.
10. С обратной стороны рабочего узла — обода штурвала, торсиона протяните цепь.
11. Закройте ее кожухом из стали.

Видео

В этом видео наглядно показана конструкция торсиона к собранном виде и принцип работы на таком станке. Внимательно ознакомьтесь с ним, чтобы облегчить себе работу.

Делаем улитку с рычагом

Перед тем, как приступить к практической части работы, нужно подготовиться теоретически. Речь идет о расчетах и чертеже станка и деталей к нему. Точных размеров вам никто не даст, ведь это самостоятельное конструирование.

Многое будет зависеть от наличия у вас сходных материалов, масштабов будущих работ по холодной ковке, габаритов помещения, где вы собираетесь работать и многих других факторов. Главное – принципы, которые нужно понять, чтобы выполнить самодельный станок холодной ковки своими руками – самый удобный вариант для вас и только для вас.

Вот что нужно собрать перед тем, как приступить к сборке:

• металлические плиты или полотно для столешницы толщиной не менее 4-х мм;
• металлическая круглая труба для стойки или каркаса;
• металлический прут;
• подшипники разного калибра;
• дрель;
• сварочный аппарат;
• ножовка по металлу;
• болты м8.

Базовые части

Базовых частей у твистера всего четыре

К их подготовке и, самое главное, монтажу уделить особое внимание:

• каркас или стойка;
• столешница;
• основной вал;
• рычаг.

Стойка

Только из металла, никаких деревянных брусьев. Ставим на продуманном месте, чтобы у вас был доступ к станку с любой стороны. У станка будут сильнейшие нагрузки, поэтому самым оптимальным вариантом может быть толстостенная труба или металлический уголок.

Столешница

Важнейшая часть станка, которую лучше сделать из металлической плиты с приличной толщиной, желательно не меньше 5-ти мм. В производстве станков для ковки своими руками нельзя экономить на толщине металла, ведь столешница и другие базовые элементы будут принимать на себя огромную нагрузку.

Форма предпочтительнее в виде круга. Таких столешниц нужно сделать две: вторая нужна для сгибания прутков и размещения улиток.

Основной вал

Из этой же металлической плиты нарезать четыре прямоугольных треугольника с равными сторонами. Треугольники приварить к низу конструкции, а их основание – в центре окружности. Другой вариант вала – не из треугольников, а из трубы с толстыми стенками подходящего диаметра. Крепить либо болтами, либо сваркой.

Рычаг или рукоятка

И снова «как можно крепче»: рычаг прикрепить к валу кольцом, чтобы он вращался вокруг него. Ролик для сгибания прикрепить на верхней столешнице

Очень важно правильно рассчитать длину рычага, которая зависит от диаметра круга столешницы. Один прут должен быть примерно равен этому диаметру, второй прут – длиннее. Подшипники крепятся к рычагу в его конце, это делается для большей свободы в направлениях движения рычага

Элементы рычага и фиксированные треугольники крепятся специальной круглой гайкой с большим диаметром

Подшипники крепятся к рычагу в его конце, это делается для большей свободы в направлениях движения рычага. Элементы рычага и фиксированные треугольники крепятся специальной круглой гайкой с большим диаметром.

Навесные детали

Здесь будьте внимательны, вам нужно выбрать степень сложности или, если можно так сказать, «художественности». У нас с вами три варианта.

Улитка простая статичная

Ни в коем случае не игнорируем требование в чертежах – холодная ковка любит точность и продуманность во всем.

Затем вырезаете из металлических толстых полос сегменты с повторением рисунка улитки и как можно прочнее привариваете их перпендикулярно к столешнице. Просто, но вовсе не гениально: на этой намертво приваренной улитке вы сможете делать лишь одинаковые простейшие изгибы без всякого полета творческой мысли.

Впрочем, все зависит от того, что вы собираетесь ковать. Если, например, у вас в планах длинный кованый забор с незатейливым рисунком, то улитка простая статичная станет самым оптимальным вариантом.

Разборная улитка из съемных частей

Сразу скажем, что это самый популярный вариант среди самодеятельных мастеров. На столешницу так же наносится контуры улиток. Вдоль этого контура сверлятся отверстия с резьбой. Сегменты улитки из металлических полос готовятся по картонным шаблонам, в них тоже сверлятся точно такие же совпадающие отверстия, что на столешнице.

Сегменты не привариваются, а крепятся болтами или цилиндрическими упорами. Главное преимущество – возможность гнуть спиралевидные детали с разными радиусами и разным количеством оборотов.

Модульная система с разными улитками

Вариант с самой большой художественной свободой ковки своими руками: вместо сегментов с упорами здесь используются съемные модули с разными улитками – и по форме, и по размерам. Модули готовятся на отдельных металлических площадках, на которых сегменты приварены.

Конечно, с таким станком нужно хорошенько повозиться, но эта овчинка выделки стоит: вы сможете ковать настоящие металлические кружева. Все зависит от ваших планов: простой забор или кружевная беседка в саду?

Понятие, особенности, характеристики, технологии холодной ковки

Что собой представляют инструменты и станки для холодной ковки и как они применяются.

Весьма востребованным оборудованием в условиях современной промышленности являются станки для холодной ковки.

В отличие от оборудования, предназначенного для горячей обработки металла, они могут эксплуатироваться как на производстве, так и в домашних условиях. Это прекрасный вариант для малого бизнеса, а также весьма интересное хобби.

Ковкой называется метод обработки металлических заготовок с целью придания им необходимых форм. Причем в том случае, когда речь идет о холодной ковке, неподогретые заготовки одновременно гнутся и прессуются. Это делает материал максимально прочным, вследствие чего готовые изделия по показателям надежности и износостойкости превосходят детали, создаваемые методами штамповки или отливки.

Вот почему холодная ковка широко используется для создания:

1. Элементов фасадов зданий (перил, балконных ограждений, козырьков и т.д.);
2. Защитных решеток для окон;
3. Заборов или отдельных элементов заборов и калиток;
4. Элементов интерьера;
5. Декоративных изделий.

Причем, для того чтобы наладить этот технологический процесс обработки металла, необходимо закупить полный набор ручного инструмента и оборудования.

Будьте готовы серьезно подойти к выбору станков для холодной ковки. Ведь вам понадобится не только специфическое, но и универсальное металлообрабатывающее оборудование.

А чтобы проще было определиться с решением этого вопроса, рекомендуем обязательно заглянуть на выставку «Металлообработка», которая пройдет в «Экспоцентре» весной.

Это уникальное мероприятие, которое должен посетить каждый предприниматель или потребитель, которого интересует оборудование, оснастка, инструменты для металлообработки, и в частности для холодной ковки.

Изготовление элементов, как делать

Начинать изготовление нужно с эскиза элемента. Если это возможно, то выполнить его в натуральную величину.

Холодная ковка и сварка, решетка из завитков с хомутами

В зависимости от имеющегося оборудования подбирается материал. Ручная оснастка не может согнуть пруток толще 14 мм.

На специальной оснастке изготавливаются:

• лапки, пики (завершающие элементы концов деталей);
• спирали, завитки;
• кольца;
• корзинки (два прутка закрученные вокруг продольной оси по винтовой поверхности);
• прутки или полосы закрученные вокруг своей оси.

Технология изготовления основана на трех основных операциях: вытяжка, гибка, кручение.

Сборку элементов в единую композицию собирают при помощи заклепок, хомутов или сварки. Сварка самый простой и эффективный способ.

При окончательной отделке изделие зачищают и наносят декоративное покрытие.

Длина, размеры заготовок

Важно! Для изготовления элементов холодной ковкой необходимо правильно рассчитать размеры заготовки. Ошибку при выполнении работы исправить будет зачастую невозможно. С помощью эскиза, выполненного в натуральную величину, легко рассчитать длину заготовки

На линию, образующую контур элемента, наложить мягкую проволоку. Размер длины вытянутой проволоки будет соответствовать размеру развертки элемента. Если добавить небольшой припуск, то получим размер заготовки

С помощью эскиза, выполненного в натуральную величину, легко рассчитать длину заготовки. На линию, образующую контур элемента, наложить мягкую проволоку. Размер длины вытянутой проволоки будет соответствовать размеру развертки элемента. Если добавить небольшой припуск, то получим размер заготовки.

Справка. Разнообразие декоративных деталей из металла представляется производителями и поставщиками подобной продукции, которые собраны в разделе «Где купить или заказать кованые элементы».

Для измерения длины кривых линий применяется прибор под названием курвиметр. Зубчатым колесиком повторяют путь кривой, а на шкале выносится искомый показатель.

В проектировании деталей все больше применяются компьютерные программы. В них закладываются данные, которые оказывают влияние на геометрию детали при обработке холодной ковкой. Такая программа выдает готовые размеры заготовки.

Завитки

В видеообзоре представлен процесс гибки круглых прутков диаметром 10 мм. Мастером используется станок типа улитка со съемными кондукторами разных форм и размеров.

Цветы

В обзоре представлен полная и подробная инструкция изготовления цветка: от прорисовки элемента на металле до крепления детали в общую композицию.

Штамповка, ковка и гибка

Так что это такое – холодная ковка? От штамповки она отличается тем, что металл под воздействием рабочего органа почти не течет или течет слабо. Взгляните на пивную банку либо, допустим, алюминиевый или жестяной чайник. Они выдавливаются одним ударом пуансона штамповочного пресса; чайник и т.п. изделия сложной формы – составным раздвижным пуансоном. Получить необходимое для создания столь высокого давления рабочее усилие в домашних условиях невозможно, кроме одного случая, см. далее.

От горячей ковки холодная отличается, понятное дело, тем, что заготовку предварительно не нагревают. Собственно холодная ковка, которая ковка, это наклёпывание (наклёп) детали продолжительной серией регулярных ударов определенной силы. Структура металла при этом существенно изменяется: твердость поверхностного слоя увеличивается, а сердцевина обеспечивает общую вязкость и прочность на излом. Мастера-кустари – инструментальщики и оружейники – буквально охотятся за буферами и колесными бандажами жд вагонов, кусками рельсов.

займемся ковкой, которая гнутье. Для краткости назовем ее просто художественной ковкой,

Оборудование, необходимое для холодной ковки

Чтобы наладить процесс обработки металла методом холодной ковки, придется приобрести целый набор специального оборудования.

Вам понадобятся:

1. Станок для скручивания металлических прутков.
2. Гидравлический пресс.
3. Аппарат, позволяющий формировать окончания изделий.
4. Станок для художественного проката.
5. Шлифовальный станок.
6. Гидравлическое оборудование для резки металла.
7. Оборудование для индукционного нагревания.
8. Сварочный аппарат. Он необходим для скрепления уже готовых кованых изделий друг с другом.
9. Компрессор. Устройство позволит выполнить покраску изделий.

Можно приобрести все перечисленные выше станки для холодной ковки и дополнительное оборудование к ним, а можно остановиться на нескольких моделях, которые вы выберете. Самое главное, чтобы под рукой было все необходимое для организации качественной и беспрерывной работы.

Инструменты, которыми чаще пользуются при холодной ковке

На современном рынке представлено множество эффективных инструментов, позволяющих производить из прочного металла высококачественные изделия различной формы и конфигурации.

Чаще всего для холодной ковки используются такие инструменты, как:

1. Волна;
2. Гнутик;
3. Фонарик;
4. Улитка;
5. Твистер.

Волна представляет собой оснастку, позволяющую придавать металлическому прутку, проходящему через нее, форму правильной синусоиды. Помимо прутков с помощью этого инструмента могут обрабатываться круги, шестигранники, профильные или небольшие круглые трубки.

Гнутики – это достаточно простые, но очень важные для холодной ковки инструменты. С их помощью можно сгибать металлические бруски под любыми углами (угол устанавливается заранее).

Гнутики подходят и для создания дуг – радиус дуги также задается произвольно.

Фонарик позволяет переплетать между собой металлические прутки или квадраты. Это специальная оснастка, предназначенная для изготовления одноименных элементов и элементов в форме «корзинка».

Улитка позволяет с помощью технологии холодной ковки создавать спиральные элементы. Диаметр бруска, обрабатываемого с помощью этого инструмента, не должен превышать 12 мм.

Твистер представляет собой специальную оснастку, позволяющую закручивать пруток вокруг продольной оси. Подходит для обработки металлических полос шириной до 30 мм, а также для квадратов, размер которых не превышает 16 мм.

Все перечисленные выше инструменты просты и удобны в эксплуатации. Однако в производственных условиях часто возникает необходимость в использовании более сложных и производительных станков для холодной ковки. Поэтому выбирать оборудование и оснастку, которым вы отдадите предпочтение, необходимо в зависимости от назначения.

Профессиональное прессовое оборудование

Легче обрабатывается металл в кузнице с применением специальных станков, они легко выполняют разные операции. Профессиональное оборудование включает в набор:

• ножницы — гильотину;
• кривошипные прессы;
• пресс-ножницы;
• листогибочные машины, прессы;
• гидравлические прессы;
• зигмашины;
• молоты;
• прессы для пакетирования металлических и других отходов и бумаги.

Популярными в использовании остаются гильотинные ножницы и листогибы, прессы с гидравликой и молоты. Ножницы для резки листов металла бывают с механическим, пневматическим, гидравлическим приводом с ЧПУ управлением или автоматикой.

Листогиб — это станок для прокатывания листа между вальцами, чтобы придать ему требуемую форму. В зависимости от ее формы используют однопроходный или многопроходный способ. На листогибах штампуется, рихтуется и загибается материал.

Использование пресса с гидравликой оправданно для холодной штамповки и обработки прессованием. Станок дает большое давление при малом усилии, поэтому его популярность в кузнечном деле всегда оправдана. Молот используется для ударов и пластической деформации формы, относится к основному оборудованию кузнечно-штамповочного цеха, отлично штампует листовые и объемные заготовки. Молоты в зависимости от привода различают пневматические, паровоздушные, высокоскоростные газовые, гидравлические, взрывные, электромагнитные и механические.

Оборудование для горячей ковки

Если сравнивать холодный и горячий метод ковки, то сразу, можно сказать, то, что первый способ требует от работника значительно большего мастерства, наличия некоторых художественных навыков и, конечно, умения работать с набором необходимых инструментов.

Оборудование для горячей ковки

Ковка материала происходит после его предварительного нагрева в кузнечной печи. Ее называют горном. Горн оснащен оборудованием для принудительной подачи воздуха. Нагрев производят до заданной температуры и после этого переносят на наковальню. Это металлическая плита, на которой производят ударную обработку разогретой заготовки. Ее выполняют с помощью молотков и кувалд разного веса. Один работник, легким молотком наносит удар по нужному месту, а второй, вооруженный тяжелым молотком или кувалдой, наносит в обозначенное место сильный удар. После того как заготовка остыла, ее снова загружают в печь для нагрева. Все перемещения детали в процессе ее обработки выполняют с помощью клещей с длинными рукоятками.

Ручная горячая ковка

Кроме, вышеназванных основных инструментов при горячей ковке применяют множество специального инструмента, который позволяет резать горячий метал, формовать сложные поверхности при горячей ковке металла.

Кузнечный горн

Для нагрева заготовок применяют печи, которые называют кузнечным горном. В его конструкцию входит несколько узлов. В частности:

• ствол, выполненный из материала стойкого к воздействию огня;
• очаг, со встроенной колосниковой решёткой;
• системы подачи и отбора воздуха;
• рабочего окна через которые подают длинные заготовки;
• дымоход, через который происходит удаление продуктов горения.

Кузнечный горн газовый

Кроме того, в состав горна входит и закалочная ванна.В основе работы классического кузнечного горна лежит уникальная восстановительная способность углерода. Именно эта его способность с успехом противостоит окислению заготовки, то есть его горению. Тут важна и теплотворная способность углерода. Дело в том, что подавая воздух необходимо регулировать его количество. Его должно быть столько, что бы хватило сжечь углерод, а тепло, выделяемое при этом, поднимет температуру в горне еще выше.

Кроме того, подачу воздуха в горн необходимо настроить так, чтобы подаваемого кислорода не хватало для окисления металла. Но если разогретую заготовку продержать в таком состоянии свыше необходимого времени, то произойдет ее перенасыщение углеродом. Существует такой термин — пересушивание, то есть металл становится очень хрупким. Кстати, в качестве пересушенного металла можно привести чугун.

Муфельная печь

Оборудование, которое используют для разогрева деталей, выполненных из разных материалов до заданной температуры, называют муфельной печью.

Муфельная печь

Отличительной чертой этого оборудования является наличие муфеля. Так, называют деталь, которая защищает деталь от контакта с топливом и продуктами сгорания и в то же время служит камерой, в которой деталь нагревают.На практике применяют два вида таких печей, с постоянным и сменным муфелем. В первой печи загруженные детали проходят все операции — от нагрева до состояния готовности, во втором, только до охлаждения. То есть, по мере достижения необходимой температуры и определенной выдержки заготовки один муфель убирают и на его место устанавливают другой.

Наковальня

Один из ключевых инструментов применяемый и для холодной, и для горячей ковки металлов — наковальня. Именно на ее поверхности, кузнецы выполняют деформирование заготовки и приведение ее к готовому виду. Наковальню отличает большой вес и поэтому ее жестко фиксируют к деревянной колоде.

Наковальня — ключевых инструментов

Конструктивной наковальня состоит из:

• рога;
• наличника с отверстиями;
• основания с лапами для установки наковальни.

Для изготовления этого инструмента применяют сталь 45Л. Надо отметить, то что, наковальни — это продукция, выпускаемая в соответствии с рядом ГОСТ. Например, ГОСТ 11396-75 нормирует безрогие изделия с весом от 92 до 200 кг, а ГОСТ 11398-75, определяет требования к изделиям с двумя рогами и весом  от 100 до 270 кг.

https://youtube.com/watch?v=qgMsWaCbxTI

Твердость материала, из которого производят наковальни, составляет 340 — 477 по HB.

Процесс холодной ковки

С работ по холодной ковке обычно новички начинают обучаться обработке металла, так как этот процесс довольно безопасный и простой, поскольку в данном случае вам не нужно будет сталкиваться с высокими температурами, как при остальных видах ковки.

Для данного процесса, как правило, применяют готовый шаблон, а именно, заготовки изделий. Естественно, у холодной ковки существуют и свои нюансы, обычно они состоят в том, что деталь во время работы легко деформировать или повредить: кованые изделия часто ломаются, и исправить это положение уже никак не получится, потому выполнять ковку необходимо очень аккуратно.

Но, с помощью качественного станка и чертежа будущего изделия, можно с легкостью научиться делать изделия волнообразной, витой и другой оригинальной формы. Процедура обработки деталей с помощью холодной ковки проходит в несколько этапов. Для начала создают чертеж или шаблон будущего изделия.

Необходимо просчитать размеры детали, чтобы, купить необходимое количество сырья, а также, чтобы правильно отрегулировать станок. Различные станки могут давать разные возможности для изготовления узоров – это будет зависеть от сложности изготовления приспособлений. К примеру, простейшие станки, собранные своими руками, могут только изгибать детали, при этом используя более сложные конструкции можно создавать узоры и другие изделия.

Затем, когда чертеж или шаблон подготовлен, необходимо запастись нужным количеством сырья в соответствии с вашими подсчетами. Для холодной ковки вам будут необходимы металлические прутья, их можно приобрести в магазине. Прутья обязаны быть не очень толстыми, в противном случае их будет тяжело согнуть. Дальнейший этап – изготовление деталей.

Самое главное здесь – правильно установить настройки, чтобы во время работы станка детали не деформировались и не повредились, так как исправить это уже не получится.

В самом конце происходит крепление изготовленных деталей на каркас. Это делается с помощью сварки. Особенно внимательными при сварке надо быть с тонкостенными трубками, так как их довольно легко прожечь, и в этом случае конструкция будет неисправна и вам нужно все проделывать заново.

Но перед тем как приступать к холодной ковке, вам, естественно, будет необходимо изготовить станок, который для этого требуется. Станок «Улитка» — самое популярное приспособление для изготовления металлических узоров с помощью холодной ковки.